寬帶接入服務(wù)器

1:寬帶接入服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)定位

應(yīng)該說，寬帶接入服務(wù)器的推出在很大程度上是由于ADSL的大面積推廣應(yīng)用。我們知道，以前ADSL要實(shí)現(xiàn)寬帶接入網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)通常是通過為每一用戶的某一業(yè)務(wù)創(chuàng)建一條相應(yīng)PVC連接，然后將這些數(shù)目眾多的PVC直接終結(jié)在路由器上?？梢韵胂螅@所帶來的問題將是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)龐大，用戶連接復(fù)雜，實(shí)際維護(hù)困難。而且，這種接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要以靜態(tài)IP接入方式為主，會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)IP地址的利用率低下且管理困難，根本無法做到有效地用戶集中授權(quán)認(rèn)證和相應(yīng)的計(jì)費(fèi)管理。這些問題將嚴(yán)重制約寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模商用。圍繞著寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用要求，效仿窄帶撥號(hào)接入服務(wù)器的作用，寬帶接入服務(wù)器應(yīng)運(yùn)而生，它成為寬帶非IP／IP接入網(wǎng)絡(luò)向骨干IP網(wǎng)絡(luò)過渡的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，完成寬帶IP/ATM網(wǎng)的數(shù)據(jù)接入（目前主要針對xDSL/Cable Modem/以太網(wǎng)接入/無線寬帶數(shù)據(jù)接入），實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的IP接入一體化，解決了寬帶用戶在業(yè)務(wù)上、流量上和管理上的匯聚，達(dá)到了用戶終端只通過一條網(wǎng)絡(luò)連接便可以靈活、自主、方便地選擇服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的目的，適應(yīng)了寬帶接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展趨勢，成為寬帶網(wǎng)絡(luò)在接入層和骨干邊緣層之間重要的網(wǎng)絡(luò)單元。

2:寬帶接入服務(wù)器的系統(tǒng)要求

目前寬帶網(wǎng)絡(luò)性能的提高是有目共睹的：在接入帶寬方面，撥號(hào)接入正在向xDSL、HFC或高速城域網(wǎng)接入轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)了接入帶寬成百上千倍地?cái)U(kuò)展；在處理性能方面，后臺(tái)功能強(qiáng)大的城域FR/ATM網(wǎng)絡(luò)或高速局域網(wǎng)絡(luò)逐漸替代功能單一的PSTN網(wǎng)絡(luò)。與之相適應(yīng)，寬帶接入服務(wù)器在性能上和功能上都必須肩負(fù)起更新、更高的要求：
1)．硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
顯然，寬帶接入服務(wù)器必須具有高速、高效的包轉(zhuǎn)發(fā)特性，在性能上有效地解決寬帶網(wǎng)絡(luò)高性能、高負(fù)荷、高突發(fā)所帶來的問題，性能不佳的寬帶接入服務(wù)器勢必成為網(wǎng)絡(luò)的“瓶頸點(diǎn)”。目前具有2G以上的交換背板容量，100Kpps以上的獨(dú)立包轉(zhuǎn)發(fā)性能成為業(yè)界對寬帶接入服務(wù)器的基本要求。從硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上看，寬帶接入服務(wù)器已從早期低效的集中式包處理結(jié)構(gòu)向當(dāng)前分布式處理結(jié)構(gòu)演變，前后插板（接口板和處理板）的設(shè)計(jì)思路成為主流。采用這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，處理模塊可以直接處理來自同一槽位接口模塊的用戶流量，而且對于輸出在同一槽位上的網(wǎng)絡(luò)流量能夠不經(jīng)過系統(tǒng)背板和交換矩陣模塊直接進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，從而有效減輕系統(tǒng)負(fù)荷。另一方面，為了理想地實(shí)現(xiàn)在不同槽位間的包轉(zhuǎn)發(fā)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)必須提供高容量、相對獨(dú)立、有冗余備份能力的系統(tǒng)交換矩陣模塊（Switch Fabric）和相應(yīng)容量的背板總線，保證寬帶接入服務(wù)器總體性能隨接口模塊增加呈線性增長的態(tài)勢。
2)．接口類型和接入方式
顯然，為了實(shí)現(xiàn)對各種寬帶接入類型的支持，寬帶接入服務(wù)器必須盡可能多地提供豐富的接口類型。如今，在用戶側(cè)方面，寬帶接入服務(wù)器已經(jīng)可以提供DS3/OC3/OC12的ATM光接口實(shí)現(xiàn)純ATM接入或DSLAM（DSL的用戶集中器）的接入，提供100/1000M快速以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)用戶和HFC用戶的接入，提供高密度信道化或非信道化E1/T1/DS3的幀中繼接口實(shí)現(xiàn)幀中繼用戶的接入；在網(wǎng)絡(luò)側(cè)方面，一般通過100/1000M快速以太網(wǎng)接口，OC3/OC12的ATM接口，甚至可能是OC12的POS接口來實(shí)現(xiàn)流量的匯聚轉(zhuǎn)發(fā)，滿足寬帶業(yè)務(wù)的實(shí)際帶寬需求。

與以往窄帶撥號(hào)服務(wù)器不同的是，寬帶接入服務(wù)器接入過程依托于底層（數(shù)據(jù)鏈路層，主要是ATM層和以太網(wǎng)層）對數(shù)據(jù)包的封裝重組。利用底層的技術(shù)特點(diǎn)，不僅在接入組網(wǎng)方式上靈活多變，而且可以有效地捆綁上ATM和以太網(wǎng)自身的技術(shù)優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保證。具體來說，通過RFC1490和RFC1483第二層的橋接技術(shù)，RFC1577第三層的IP路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)寬帶用戶的靜態(tài)IP接入；通過PPP Over ATM和PPP Over Ethernet實(shí)現(xiàn)用戶的動(dòng)態(tài)IP接入；通過L2TP的二層VPN隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)企業(yè)用戶和小型ISP的VPN接入要求。從當(dāng)前接入應(yīng)用的趨勢上看，PPP接入方式必定是寬帶接入主流的應(yīng)用方向。而在PPP接入技術(shù)中，由于PPPOE可以適用于多種接入網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用靈活，易于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)選擇，同時(shí)又保護(hù)目前用戶的已有投資，其應(yīng)用前景最為看好。
綜上所述，下面就目前寬帶接入服務(wù)器所支持的協(xié)議和接口類型列表總結(jié)如下：
3)．接入數(shù)量
由于以往撥號(hào)接入服務(wù)器采用TDM技術(shù)，系統(tǒng)通過每一個(gè)DS0時(shí)隙接收來自PSTN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的最大接入數(shù)就是系統(tǒng)可以終結(jié)的DS0時(shí)隙數(shù)，也就是系統(tǒng)可以集成的最大Modem數(shù)。這種基于時(shí)隙交換的技術(shù)，要想擴(kuò)大系統(tǒng)接入數(shù)量在一定程度上只能通過擴(kuò)大系統(tǒng)的集成度來實(shí)現(xiàn)，具有相當(dāng)?shù)木窒扌?。在寬帶網(wǎng)絡(luò)中，寬帶接入服務(wù)器由接口處理模塊直接完成對各種協(xié)議棧的封裝重組處理，比如：PPPOE或PPPOA的呼叫。由于ASIC（專用集成電路）技術(shù)的引入，系統(tǒng)包處理能力顯著提高，接入實(shí)現(xiàn)的時(shí)長大大降低（通常要求小于5秒，包括RADIUS認(rèn)證時(shí)間）; 系統(tǒng)各處理模塊的合理配合使得系統(tǒng)更加穩(wěn)定，而且能夠很好地完成對多用戶并發(fā)接入情況的調(diào)度處理。目前，一臺(tái)中等規(guī)模的寬帶接入服務(wù)器應(yīng)能支持8000個(gè)以上的并發(fā)PPP（包括PPPOA和PPPOE）呼叫，大型的寬帶接入服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)100K個(gè)呼叫接入。寬帶接入服務(wù)器具有這樣的處理能力應(yīng)該說已經(jīng)完全能夠滿足實(shí)際大規(guī)模寬帶接入應(yīng)用的需要。

總之，目前寬帶接入服務(wù)器正處于初期大規(guī)模推廣應(yīng)用階段。隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的深入，它具有十分廣闊的發(fā)展前景。